钨掺杂三氧化钼纳米棒气敏材料

气体传感器的开发已经成为关系到当今社会人类可持续发展战略实施的重要组成部分，其广泛用于化学、化工、环保、安全生产和日常生活等领域的有毒、有害气体的预报 与检测，具有广阔的应用前景，日益成为世界各国共同关注的重要课题之一。

MoO₃作为一种宽禁带半导体材料，表面存在有与待测气体选择性作用的活性位点，因此具有很好的气敏特性。但是单纯的MoO3气敏材料对各种气体的响应在灵敏度、选择性、响应速度等方 面都不太理想，所以为了提高MoO3材料的气敏性能，对MoO3材料纳米化及掺杂改性是当前改善MoO₃气敏材料的重要手段。有研究学者认为，掺杂WO₃是很好的解决方案。

三氧化钨也是一种气敏材料，并且钨作为钼的同族元素，化学性质相似，易掺杂，性能佳，两者结合天衣无缝，能起事半功倍的效果。钨掺杂三氧化钼纳米棒气敏材料的制备方法如下：

将过量固态钼酸铵颗粒置于瓷坩埚中，在马弗炉500℃温度下，煅烧4h。使用玛瑙研钵将已制备的固体α-MoO₃颗粒研磨至粉末状，使用分析天平准确称取0.1250g该粉末放入洁净的烧杯内。然后向烧杯中加入准确称量过的符合掺杂摩尔比的定量固体钨酸钠。使用量筒量取10.0ml体积分数为30％的过氧化氢，倒入烧杯并持续搅拌至完全溶解，此时烧杯内呈亮黄色透明溶液。向烧杯内加入2.5ml浓硝酸，并搅拌均匀。将混合溶液倒入反应釜，放入马弗炉内，设定受热温度为170℃、加热时间为45h。加热结束后，取出反应釜内溶液，运用磁力加热搅拌器匀速搅拌10min，运用离心沉淀器离心处理10min，再分别依次加入适量去离子水或无水乙醇，重复操作直至将固相沉淀共洗涤6次。向最后一次洗涤完成的沉淀中加入一定无水乙醇，将其倒入洁净的蒸发皿中，放入恒温为60℃的电热烘干机中。待蒸发皿内液体蒸干，即可制得钨掺杂三氧化钼纳米棒气敏材料。

在金属氧化物晶格内掺杂钨元素后，不仅大大提高了MoO₃气敏元件的灵敏度，而且表现出了优异的气体选择性，同时也有效缩短了气体响应时间，为新型半导体氧化物为气敏材料的进一步开发提供了行之有效的方法思路。

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